Р-активные вещества в плодах сортов и гибридов яблони

УДК 634.11:631.52:581.19 2007Авторы: Макаркина М.А., Седов Е.Н., Серова З.М., Соколова С.Е.

При оценке существующих и особенно при создании новых сортов яблони должное внимание необходимо уделять наряду с товарными, питательными, вкусовыми качествами плодов содержанию в них биологически активных веществ и, прежде всего, аскорбиновой кислоты (витамин С) и Р-активных соединений (витамин Р). Настоящая статья посвящена содержанию в плодах сортов и гибридов яблони Р-активных веществ.

Р-активные вещества (витамин Р)

Изучение веществ, обладающих Р-витаминной активностью, в последнее время приобретает все большее значение. К витамину Р относят вещества растительного происхождения, часто малосходные по химическим свойствам, но обладающие общностью биологического действия. В настоящее время известно около 2000 фенольных соединений растительного происхождения, из них более 150 обладают Р-витаминной активностью. Несмотря на все многообразие Р-активных веществ, они имеют общую черту – содержат в своей молекуле ароматическое (бензольное) кольцо, содержащее одну, две или более гидроксильных групп (Скорикова, 1973; Запрометов, 1974; Кретович, 1986). Основными представителями Р-активных веществ являются флавоноиды (катехины, лейкоантоцианы, флавонолы, антоцианы и сополимеризированные формы этих соединений). В яблоках из перечисленной группы в основном содержатся бесцветные катехины и лейкоантоцианы.

Катехины

Наиболее изученная группа флавоноидов, представлены бесцветными кристаллами с легким вяжущим вкусом, хорошо растворимые в воде, этаноле, метаноле, уксусно-этиловом эфире, хуже – во влажном серном эфире, нерастворимы в жирорастворителях. Они легко окисляются на солнечном свету и при нагревании. В плодах и ягодах катехины присутствуют в свободном (незначительное количество) и в связанном виде – в составе олигомерных и полимерных форм вместе с лейкоантоцианами (Скорикова, 1973; Запрометов, 1974; Кретович, 1986).

Лейкоантоцианы

Менее устойчивые соединения, в сравнении с катехинами. В плодах они обычно содержатся в большем количестве, чем катехины. Именно лейкоантоцианы влияют на нежелательные изменения цвета плодовых продуктов при технологической обработке. Лейкоантоцианы хорошо растворимы в воде, спирте, ацетоне, этилацетате, нерасворимы в бензине, хлороформе. В растениях лейкоантоцианы находятся в моно- и полимерной формах (Запрометов, 1974). Все фенольные соединения (витамин Р) имеют и другое название – «капилляроукрепляющие соединения». Они нормализуют кровяное давление, снижая его до нормы в случае гипертонической болезни. Укрепляя стенки сосудов, они являются профилактическими веществами привнутренних кровоизлияниях (в сердечной мышце, коре головного мозга и проч.). Этот витамин полезен при многих инфекционных заболеваниях, особенно когда поражены стенки сосудов (скарлатина, сепсис, геморрагические лихорадки) или когда в кишечнике образуются язвенные поражения (дизентерия, брюшной тиф). Применяется витамин Р и при неинфекционных заболеваниях, например, пневмонии, ревматизме и др. Р-активные вещества обладают антитоксичным действием, которое проявляется в связывании путем комплексообразования ионов тяжелых металлов, чем объясняется их лучезащитное свойство. Они находятся в тесной взаимосвязи с аскорбиновой кислотой, вследствие чего, потребность в аскорбиновой кислоте в их присутствии понижается. Для профилактики заболеваний, а также поддержания физической и умственной активности организма витамин Р необходим по 100-200 мг в сутки, для оказания лечебного действия суточное потребление возрастает в 5-10 раз, т.е. до 1-2 г.

К настоящему времени выработаны требования к уровню содержания Р-активных веществ в плодах новых сортов при передаче их в государственное испытание и при включении в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию (таблица 1).
Работа выполнялась в лабораториибиохимической оценки плодов ВНИИСПК.
Объектами исследования служили плоды сортов и гибридов яблони селекции ВНИИСПК. Данные биохимической оценки плодов у сортов южной и северной зон России заимствованы из описания сортов (Помология, т. I, 2005).

Требования к новым сортам яблони по содержанию Р-активных веществ в плодах (мг/100 г) (Программа и методика селекции…, 1995; Комплексная программа по селекции…, 2003)

Методика

Для изучения химического состава плодов яблони проводились следующие виды анализов: определение Р-активных веществ – колометрическим методом в модификации Л. И. Вигорова; определение сахаров по методу Бертрана; определение титруемых кислот (общей кислотности) – методом титрованиявытяжек децинормальным раствором гидроокиси натрия; определение аскорбиновой кислоты – методом титрования щавелевокислых вытяжек краской Тильманса; определение пектиновых веществ - карбазольным методом.

В таблице 2 представлены сорта, включенные в Госреестр России (2005) и лучшие, проходящие государственное испытание, обладающие высоким (более 250 мг/100 г) содержанием в плодах Р-активных веществ. По уровню содержания Р-активных веществ в плодах сорта разделены на 4 группы вне зависимости от зоны их выращивания.

Сорта с самым высоким содержанием Р-активных веществ (свыше 400 мг/100 г) помещены в последнюю группу. Из 23 сортов этой группы 17, что составляет 73,9%, являются сортами селекции ВНИИСПК, остальные 5 представлены мелкоплодными сортами Сибири и Дальнего Востока. Плоды сорта Жебровское, районированного в Западной Сибири, имеют массу 25-37 г, содержат сахаров – 13,6%, аскорбиновой кислоты – 13,0 мг/100 г и Р-активных веществ 421 мг/100 г. Плоды сорта Добрыня, ранее районированного в Восточной Сибири, имеют массу 40-60 г, содержат 465 мг/100 г Р-активных веществ и 18,0 мг/100 г аскорбиновой кислоты. В плодах массой 40 г Западно-Сибирского сорта Пепинка алтайская содержится 514 мг/100 г Р-активных веществ, 12,7% сахаров и 29,9 мг/100 г аскорбиновой кислоты. Мелкоплодный (8-12 г) сибирский сорт Ранетка Ермолаева содержат в плодах: Р-активных веществ 571 мг/100 г, сахаров 11,9% и аскорбиновой кислоты – 38,2 мг/100 г. Наибольшее содержание Р-активных веществ в плодах (800 мг/100 г) отмечено у сибирского сорта Сеянец Пудовщины с массой плодов 8-10 г и содержанием в них сахаров 12,6% и аскорбиновой кислоты 13,3 мг/100 г.

2. Сорта яблони, включенные в Госреестр РФ и лучшие, проходящие государственное испытание, с высоким содержанием в плодах Р-активных веществ (по данным Помологии, 2005, т. I и материалов ВНИИСПК)

Более подробная биохимическая характеристика сортов ВНИИСПК с высоким (более 450 мг/100 г) содержанием в плодах Р-активных веществ представлена в таблице 3. Издесяти сортов таблицы четыре включены в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию и шесть сортов проходят государственное испытание. Особый интерес представляют сорта с высоким содержанием в плодах Р-активных веществ и повышенным содержанием аскорбиновой кислоты. К таким относятся сорта Чистотел – 460 мг/100 г и 14,6 мг/100 г; Вита – 486 и 21,4 мг/100 г; Орловский пионер – 514 и 14,8 мг/100 г, соответственно. Плоды сорта Утренняя звезда обладают высоким содержанием Р-активных веществ (624 мг/100 г) и суммы сахаров (12,01%). Кроме высокого содержания Р-активных веществ плоды сортов Афродита (464 мг/100 г), Орловский пионер (514 мг/100 г) и Кандиль орловский (558 мг/100 г) характеризуются повышенным содержанием пектиновых веществ: 15,0%, 14,5% и 14,0% соответственно.

Крупным или выше средним размером плодов отличаются богатые Р-активными веществами триплоидные сорта Яблочный спас (210 г), Память Семакину (160 г) и Августа (160 г). Селекционная работа по созданию новых сортов яблони с высоким содержанием в плодах биологически активных веществ (в том числе Р-активных веществ) продолжается.

В таблице 4 приведена биохимическая характеристика отборных и элитных сеянцев яблони селекции ВНИИСПК с высоким (более 400 мг/100 г) содержанием в плодах Р-активных веществ. Все эти сеянцы по содержанию Р-активных веществ в 2-2,5 раза превосходят требования программ к новым сортам, которые будут предъявляться к 2010 и 2020 гг. (Программа…, 1995; Комплексная программа.., 2003).

Ряд сеянцев от простых и ступенчатых скрещиваний обладает не только высоким содержанием Р-активных веществ, но и высоким содержанием в плодахаскорбиновой кислоты (26,1-34,8 мг/100 г): 13-73-53 (Бабушкино х Прогресс), 13-60-63 (Антоновка обыкновенная х Ренет Фрома золотой), 18-32-55 [Бабушкино х 12-15-157 (Прогресс х Несравненное)], 13-87-41 (Память Болотова х Бабушкино), 18-30-81 [1-10-9 (с. Памяти Мичурина х 12-18-20 (Прогресс х 292-134)], 18-31-26 [Ренет Черненко х 12-16-84 (Прогресс х 292-134)].

Исключительно высоким содержанием Р-активных веществ в плодах (1460 мг/100 г) по данным за 5 лет выделился сеянец 18-36-135 [Бабушкино х 12-19-47 (Неизвестный сеянец х Несравненное)], полученный от сложного ступенчатого скрещивания, он также обладает высоким содержанием аскорбиновой кислоты (44,2 мг/100 г).

По многолетним данным более 11% сахаров содержится в плодах сеянцев: 14-144-93 (Ренет Черненко х Орлик) – 11,67%; 20-67-42 (Мекинтош х Антоновка плоская) – 11,50%; 14-143-105 (Ренет Черненко х Орлик) – 11,20%.

Средней или выше средней величиной плода обладают сеянцы: 16-37-69 (Антоновка краснобочка х SR0523) – 120 г, 16-19-95 (Мекинтош х Бессемянка мичуринская) – 166 г, 13-60-63 (Антоновка обыкновенная х Ренет Фрома золотой) – 114 г, 18-30-130 [Ренет Черненко х 12-19-78 (Несравненное х Антоновка обыкновенная)] – 117 г, 20-67-42 (Мекинтош х Антоновка плоская) – 119 г, 18-30-62 [1-10-9 (с. Памяти Мичурина х 12-18-20 (Прогресс х 292-134)] – 115 г.

Все эти сеянцы представляют большой интерес как комплексные источники в селекции на высокое содержание в плодах биологически активных веществ.

3. Сорта яблони селекции ВНИИСПК с высоким содержанием в плодах Р-активных веществ (свыше 450 мг/100 г) (в среднем за ряд лет)

4. Отборные и элитные сеянцы яблони селекции ВНИИСПК с высоким содержанием в плодах Р-активных веществ (свыше 450 мг/100 г) (в среднем за ряд лет)

В заключение следует отметить, что из всего сортимента яблони России (районированные и лучшие сорта, проходящие государственное испытание) выделено 48 сортов с высоким содержанием Р-активных веществ в плодах (от 251 до 800 мг/100 г).

Многие новые сорта яблони селекции ВНИИСПК характеризуются высоким содержанием Р-активных веществ в плодах и вполне отвечают требованиям селекционных программ по этому признаку на перспективу. Кроме того, некоторые их них обладают повышенным содержанием аскорбиновой кислоты.

Из гибридного фонда яблони отобрано 29 сеянцев с содержанием в плодах Р-активных веществ более 450 мг/100 г. Исключительно высоким содержанием Р-активных веществ в плодах (1460 мг/100 г) характеризуется сеянец 18-36-135 [Бабушкино х 12-19-47 (Неизвестный сеянец х Несравненное)], полученный от ступенчатого сложного скрещивания. Плоды его обладают также высоким содержанием аскорбиновой кислоты (44,2 мг/100 г).

Дальнейшее изучение гибридных сеянцев позволит в перспективе отобрать новые сорта с высоким содержанием в плодах биологически активных веществ и комплексом других хозяйственных требований, а также источники для дальнейшей селекции.